JP7357127B2 - スマートバッテリ装置及びその急速充電方法 - Google Patents
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Description
外部電源がバッテリ装置に電気的に結合されていることを検出する。
バッテリ装置を1CのCレートで充電するように制御する。
バッテリ装置の相対的充電状態(RSOC)が50%未満であることを検出する。
バッテリ装置が10分を超えない急速充電を行うように制御する。
急速充電が1.7C~1.8CのCレートで充電するようにバッテリ装置を制御する。
保護機構が急速充電中に作動された場合に、急速充電を停止する。
バッテリ装置が定電流(CC)状態から定電圧(CV)状態に変わったことを検出した場合に、急速充電を停止する。
急速充電が10分行なわれた場合に、急速充電を停止する。
CV…定電圧
100…充電容量曲線
102…充電電流曲線
104…充電電圧曲線
200…バッテリ装置
202…電池セル
204…保護チップ
206…マイクロコントローラ
208…充電スイッチ
210…放電スイッチ
212…保護装置
214…副保護チップ
216…温度センサ
218…感知抵抗器
230、232、234…信号
P+…正極
P-…負極
SMBUS_DATA、SMBUS_CLOCK…通信バス
BATTERY_ID、SYSTEM_ID…バッテリ識別インジケーター
A、B、D、E…ノード
S300、S302、S304、S306…ステップ
S308、S310、S312…ステップ
Claims (10)
- 充電用のCレートが1Cであるバッテリ装置であって、
電池セルと、
前記電池セルに電気的に接続された保護チップであって、前記電池セルの状態に応じて、前記バッテリ装置の保護機構を作動させるかどうかを決定する保護チップと、
前記保護チップに電気的に接続されたマイクロコントローラであって、前記電池セルの相対的充電状態(RSOC)を検出するように構成されたマイクロコントローラと、を備え、
外部電源が前記バッテリ装置に電気的に接続されており、前記電池セルの前記RSOCが50%未満の場合に、前記マイクロコントローラは、前記電池セルを制御して10分を超えない急速充電を行い、前記急速充電は、前記マイクロコントローラが前記電池セルを制御して1.7C~1.8CのCレートで充電するためのものであり、
前記急速充電の10分の間に、前記保護チップが前記保護機構を作動させるか、又は、前記マイクロコントローラが、前記電池セルが定電流(CC)状態から定電圧(CV)状態に変わったことを検出し、前記マイクロコントローラは、前記急速充電を停止し、同時に前記電池セルのCレートを1Cに戻す、バッテリ装置。 - 前記保護機構は、過電圧保護(OVP)、過電流保護(OCP)、過熱保護(OTP)、低電圧保護(UVP)、低温保護(UTP)、逆電圧保護及び短絡保護を含む、請求項1に記載のバッテリ装置。
- 前記電池セルが前記CC状態から前記CV状態に変わった場合に前記電池セルの前記RSOCは、60%~70%である、請求項1に記載のバッテリ装置。
- 前記電池セルの正極に電気的に結合された充電スイッチをさらに備え、前記電池セルが充電されている場合であって、前記保護チップが前記保護機構のOVP、OCP及びOTPを作動させた場合に、前記保護チップは、前記充電スイッチをオフにする、請求項2に記載のバッテリ装置。
- 前記充電スイッチと前記電池セルの正極との間に電気的に結合された放電スイッチをさらに備え、
前記電池セルが充電されている場合であって、前記保護チップが前記保護機構のOCP、OTP、UVP、UTP、逆電圧保護及び短絡保護を作動させた場合に、前記保護チップは、前記放電スイッチをオフにする、請求項4に記載のバッテリ装置。 - 前記電池セルの正極と前記充電スイッチとの間に電気的に接続された保護装置をさらに備え、
前記保護チップが、前記保護機構を作動させるが前記充電スイッチ又は前記放電スイッチをオフにすることができない場合に、前記マイクロコントローラは、前記保護装置を直接切断する、請求項5に記載のバッテリ装置。 - 充電用のCレートが1Cであるバッテリ装置に適用される急速充電方法であって、
外部電源が前記バッテリ装置に電気的に結合されていることを検出するステップと、
前記バッテリ装置を1CのCレートで充電するように制御するステップと、
前記バッテリ装置の相対的充電状態(RSOC)が50%未満であることを検出するステップと、
前記バッテリ装置を、10分を超えない急速充電を行うように制御するステップであって、前記急速充電は、1.7C~1.8CのCレートで充電するように前記バッテリ装置を制御する、ステップと、
前記急速充電中に保護機構が作動した場合に、前記急速充電を停止するステップと、
前記バッテリ装置が定電流(CC)状態から定電圧(CV)状態に変わったことを検出した場合に、前記急速充電を停止するステップと、
前記急速充電が10分行なわれた場合に、前記急速充電を停止するステップと、を含む、急速充電方法。 - 前記保護機構は、過電圧保護(OVP)、過電流保護(OCP)、過熱保護(OTP)、低電圧保護(UVP)、低温保護(UTP)、逆電圧保護及び短絡保護を含む、請求項7に記載の急速充電方法。
- 前記外部電源が前記バッテリ装置に電気的に結合されていないことを検出した場合に、前記バッテリ装置を放電するように制御するステップと、
前記バッテリ装置のRSOCが50%以上であることを検出した場合に、前記急速充電を行なわず、1CのCレートで充電するように前記バッテリ装置を制御し続けるステップと、
前記急速充電を停止した後に、1CのCレートに戻して、前記バッテリ装置を充電するステップと、をさらに含む、請求項7に記載の急速充電方法。 - 前記バッテリ装置が充電されている場合であって、前記保護機構のOVP、OCP、OTPが作動している場合に、第1の信号を、前記バッテリ装置に含まれる充電スイッチに出力して、前記充電スイッチがオフになるようにするステップと、
前記バッテリ装置が充電されている場合であって、OCP、OTP、UVP、UTP、逆電圧保護及び短絡保護が作動している場合に、第2の信号を、前記バッテリ装置に含まれる放電スイッチに出力して、前記放電スイッチがオフになるようにするステップと、
前記保護機構が作動しているが、充電スイッチ又は放電スイッチをオフにできない場合に、第3の信号を保護装置に出力して、前記保護装置が電気的に切断されるようにするステップと、をさらに含む、請求項8に記載の急速充電方法。
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